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描述 4)v\Dc/9i e0v&wSi FRED可以计算一个给定系统的MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 *AZC{jP EBK\.[ 建立系统 n?kU J*a`qU
这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 )oAK)e pOnZ7( ]=@>;yP) s49AF 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 AHn^^'&x[ v,Ep2$ mR8&9]g& owmA]f 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 ,lL0'$k~ ~[k2( ZiVT c/b %ze Sx K'1rS[^>R ~l{CUQU iCc@N|~ eR8h4M~O O2 3f\pm& A3Ltk 2< 分析 N-_2d*l 3 "z@qG]#5 这个系统的点扩散函数: m(*CuM[E • Log (Normal PSF) .hETqE` E • λ = 0.55 mm cJi5\<b • 0.32 waves 3rd order spherical Er~5\9,/<] • EPD = 10 mm Hr96sN.R
• f/# = 9.68 l$zo3[ 点扩散函数如下图: 'T+3tGCy+ )WKe,:C (MJu3t
@ i~ zL,/O8 s{$c 8 系统的点扩散函数是: 4i/ TEHQ • Log (Normal PSF) ^[^uDE
< • λ = 0.55 mm Bv3?WW • 1 wave 3rd order spherical l EQn2+ • EPD = 13.31 mm )Bd+jli|s • f/# = 7.27 Yx
XDRb\kW 点扩散函数如下图: mIl^ MEq
()}7P ^t9"!K HYW+,ts' 演算 Z1^S;#v |D`Zi>lv 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: <t]i'D(K 9dy"Y~c }IEYH&4! hvZW~
=75 在这个等式中变量定义如下: 2JtGS-t • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) n#Z6 d` • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) Gh42qar` • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx d3^LalAp • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 8l;0)`PU • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) 0+cRUH9Ew • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) ZaXK=%z • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) @: %}clZ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 "+Xwc+v^ • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 RQ}x7</{ • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) F;`of • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) <f{m=Dc • F == focal length(焦距) f85j?Jm • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) B3XVhUP eJ2[=L' 比较 M*aE)D ' kwZC3p\\ 在下图中: shnfH 透镜EPD=10mm ^>[DG]g 截止频率=184lp/mm `=%[ 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 *C's7O{O *"j_3vAx o"QpV
>x 在下面的图表中: Q.M3rRh 透镜EPD=13.31 mm .R biF 截止频率=250 lp/mm &AOw(?2 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm P|_?{1eO2 Gash3}+ |~v($ c J>X aQfzwU 杂散光对评价函数的影响 LF*3Iw|v EzzzH(!j 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 p*NC nD* ?aO%\<b "LXLUa03 #BlH)Cv 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: q)<5&|V |FPx8b;# 3=sA]j-+(
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